Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Durability of concrete pavement strengthened with asphalt layer with FRP fibres

Tutka P., Nagórski R., Radziszewski P., Sarnowski M., Złotowska M.

Archives of Civil Engineering

|

2018

|

Vol. 64, nr 3

81--97

EN

Pavements made of cement concrete, used for road constructions, are damaged during use. This applies to both the pavements of rural and forest roads with very low traffic loads, as well as road pavements with high traffic loads. One of the most effective ways of repairing damaged concrete cement pavements is through placing an asphalt overlay on a concrete slab. In order to increase the fatigue life of the asphalt overlay, asphalt mixtures are modified with fibres. One technological solution is to use FRP (Fiber Reinforced Polymer), an innovative material with improved properties. The aim of this paper is to assess the impact of asphalt overlays modified with a new type of fibres to strengthen the durability of weakened cement concrete pavement structures. On the basis of the conducted analyses, it was shown that the use of an asphalt layer reinforcement increases fatigue life, for both 15 cm thick prefabricated slabs and a typical road pavement for average traffic made of 25 cm doweled and anchored concrete slabs. There was a significant increase in the fatigue life of the concrete pavement structure as a result of modifying the overlaid asphalt mixture with FRP fibres.

2

Wybrane zagadnienia walidacji metod rozpoznania podłoża gruntowego

Brzeziński K., Maślakowski M., Tutka P.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2017

|

R. 24, nr 12

54--58, CD

PL

Niniejsza praca ma na celu oderwanie od spojrzenia na wzory korelacyjne w sposób ścisły. Wykorzystywanie takich wzorów, a także ich porównywanie oraz walidacja powinny brać pod uwagę niepewność jaką zawsze obarczone są wyniki badań. Skupiono się przede wszystkim na problematyce stosowania w metodach rozpoznania podłoża gruntowego różnych wzorów korelacyjnych dotyczących oszacowania tego samego parametru. Nie skupiono się jednak na analizie rozbieżności istniejących wzorów, a na przyczynach tych rozbieżności, ocenie istotności różnic i ich znaczeniu w kontekście walidacji metod rozpoznania podłoża gruntowego. Dokonano symulacji eksperymentów polegających na uzyskaniu wzorów korelacyjnych. Następnie omówiono ideowo sposób postępowania w ocenie dokładności uzyskanych metod. Za miarę dokładności przyjęto szerokość przedziału ufności oszacowania pojedynczego wyniku pomiaru. Przedstawiona symulacja i porównanie wyników miały na celu zobrazowanie istotności różnic w wynikach uzyskiwanych na podstawie poszczególnych korelacji.

EN

This papers goal is to show that correlation formulas should not be treated as a strict solution. The use of such formulas as well as their comparison and validation should take into account the uncertainty that is always associated with the experimental results. The focus was mainly on the problem of the use of correlation formulas in the subsoil identification methods. Especially different correlation formulas concerning estimation of the same parameter. However, the analysis of differences of the existing formulas is not the main subject, but the reasons of those differences, the significance of differences and their importance in the context of the validation of subsoil recognition methods. A simulation of experiments involving obtaining the correlation formulas was conducted. Next, the concept of methods accuracy evaluation procedure was discussed. The width of confidence interval of an individual test result estimation was used to accuracy evaluation. Presented simulation and comparison of the results aimed to illustrate the significance of differences in the results obtained on the basis of individual correlations.

3

The influence of cyclic loading on the static strength of cement-bound sand – qualitative analysis

Brzeziński K., Adamczewski G., Tutka P.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2017

|

Vol. 16, no. 1

37--46

EN

The main purpose of the paper is to evaluate the effect of cyclic loading on the static bending strength Rb of cement-bound sand (CBS). The mixture contained graded standard quartz sand bound with cement added at a proportion of 10% of the weight of sand. The main part of the experimental research were three-point bending tests performed on rectangular specimens. The specimens were subjected to cyclic pre-loading with different numbers of cycles and different bending force values. Strength tests were then conducted on pre-loaded specimens and the results were compared with non-preloaded specimens. ANOVA statistical analysis method was applied to the comparison of average strengths. This revealed an increase of static strength for specific cyclic pre-loading conditions. The influence of the number of pre-loading cycles and of the bending force value on the strength of specimens was checked as the next step.

PL

Głównym celem pracy jest ocena wpływu obciążeń cyklicznych na statyczną wytrzymałość na rozciąganie przy zginaniu Rb piasku związanego cementem. Badana mieszanka składała się z piasku kwarcowego o normowym uziarnieniu związanego cementem w ilości 10% w stosunku do masy piasku. Zasadnicze badania przeprowadzono na prostopadłościennych próbkach zginanych metodą 3-punktową. Próbki poddawano wstępnym obciążeniom cyklicznym przy różnych zakresach liczby cykli i siły zginającej. Następnie wytrzymałość próbek wstępnie obciążonych porównano z wytrzymałością próbek niepoddanych wstępnemu obciążeniu. Porównanie średnich wytrzymałości przeprowadzono z zastosowaniem testu statystycznego ANOVA. Zaobserwowano w ten sposób efekt zwiększenia wytrzymałości statycznej, przy określonych warunkach cyklicznego obciążenia wstępnego. W dalszej kolejności przeprowadzono wstępną analizę wpływu dwóch czynników obciążenia wstępnego (liczba cykli i poziom siły zginającej) na zmianę wytrzymałości próbek.

4

Defining the domain and boundary conditions for finite element model of flexible road pavement

Nagórski R., Tutka P., Złotowska M.

Roads and Bridges - Drogi i Mosty

|

2017

|

Vol. 16, no. 4

265--277

EN

The paper presents three methods for defining a finite cylindrical-type domain for finite element analysis of an elastic multi-layered half-space subjected to a rotationally symmetric vertical load distributed over a circular area, thus providing a mechanistic model of a flexible road pavement. For three sets of boundary conditions the methods ensure the consistency between the maximum deflection and the exact calculated value for a multi-layered half-space with compromising the accuracy of the key strain values. The first case uses standard support conditions at the finite element model boundaries – fixed in the direction perpendicular to that plane and sliding in the tangential direction. The other two cases use half-infinite elements – at the base and at the side wall of the domain. The first method, as an additional benefit, enables determining the exact value of the maximum deflection of pavement that can be used in the second and in the third of the described methods.

PL

W pracy przedstawiono trzy sposoby doboru obszaru skończonego typu walcowego do analizy MES półprzestrzeni warstwowej sprężystej obciążonej obrotowo symetrycznie pionowo na powierzchni kołowej jako modelu mechanicznego nawierzchni drogowej podatnej, zapewniające dla trzech wariantów warunków brzegowych zgodność maksymalnego ugięcia z wartością dokładną dla półprzestrzeni warstwowej przy zachowaniu poprawności wartości kluczowych odkształceń. W pierwszym wariancie stosuje się standardowe warunki podparcia powierzchni brzegowej obszaru modelowanego MES-em, nieprzesuwne w kierunku prostopadłym do tej powierzchni i przesuwne w kierunku stycznym. Pozostałe dwa warianty wykorzystują elementy półnieskończone – na spodzie wymienionego obszaru i na jego powierzchni bocznej. Dodatkowym efektem sposobu pierwszego jest wyznaczenie wartości dokładnej maksymalnego ugięcia nawierzchni, użyteczne w przypadku zastosowania sposobu drugiego i trzeciego.

5

Wpływ nierówności podłużnych nawierzchni na trwałość nawierzchni drogowej podatnej

Tutka P., Nagórski R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2017

|

R. 18, nr 12

1371--1374, CD

PL

W artykule omówiony został wpływ nierówności podłużnych na trwałość nawierzchni drogowej. Interakcja pojazdu z na-wierzchnią drogową ma charakter dynamiczny. W wyniku nierówności drogi wzbudzane są drgania pojazdu mające wpływ na komfort użytkowników pojazdu, przewożony ładunek oraz trwałość nawierzchni drogowej. W pracy określony został wskaźnik dynamiczny przyrostu oddziaływania na nawierzchnię siłą od drgań pojazdu. Wykorzystany został w tym celu model dyskretny pojazdu ciężkiego.

EN

The article discusses the effect of longitudinal unevenness on the durability of road pavement. The interaction of the vehicle with the road pavement is dynamic. As a result of vehicle unevenness, vehicle vibrations are inducted, affecting the comfort of the vehicle user, the transported load and the durability of the road pavement. The dynamic force from the vibration of the vehicle has been determined. A discrete model of heavy vehicle was used for this purpose.

6

Walidacja modeli numerycznych nawierzchni drogowej podatnej z użyciem elementów nieskończonych

Tutka P., Nagórski R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

1400--1404

PL

Celem pracy jest zbudowanie modelu numerycznego MES nawierzchni drogowej podatnej przy zastosowaniu tzw. elementów nieskończonych. Istnienie takiego modelu jest bardzo przydatne dla przeprowadzania, między innymi, obliczeń nawierzchni drogowej przy uwzględnieniu efektów dynamicznych. Pozwala to, na przykład, uniknąć efektów odbicia fali występujących w ograniczonym obszarze modelu nawierzchni. W tej pracy walidacja została przeprowadzona przez porównanie wyników obliczeń numerycznych dla analizy statycznej z wykorzystaniem elementów nieskończonych z wynikami z programu analizy statycznej i quasi-statycznej VEROAD. Porównanie to pozwala dobrać wymiary modelowanego obszaru tak, aby uzyskać zgodność wyników numerycznych z wynikami analitycznymi (VEROAD).

EN

The main purpose of the paper is to create a numerical model of flexible pavement using infinite elements. Such a model is essential to compute calculation including dynamic effects. It is used to avoid a specific problem of the wave reflection in the FE model. Validation of numerical model with use of infinite elements is the main subject of the paper. It is carried out by comparison numerical results with results of computation from VEROAD program (analytical solution). Such type of analysis leads to obtain size of domain for FEM modeling for which result from both calculations are identical.

7

Dynamika nawierzchni drogowej podatnej o skokowo zmiennej sztywności warstw asfaltowych : analiza numeryczna zagadnienia

Tutka P., Nagórski R.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2016

|

R. 17, nr 12

1395--1399

PL

Celem artykułu jest określenie wpływu skokowej zmienności sztywności warstw asfaltowych na przemieszczenia i odkształcenia warstw asfaltowych kluczowych w wymiarowaniu nawierzchni drogowej przy obciążeniu pojazdem normowym poruszającym się z prędkością typową. W tym celu wykorzystany zostanie model numeryczny nawierzchni drogowej, zaimplementowany w programie Abaqus, zwalidowany przy wykorzystaniu wyników obliczeń metodą analityczną z programu VEROAD.

EN

The main purpose of the paper is to obtain dynamic impact of a sudden change of stiffness of asphalt layers on pavement’s displacements and strains, which are essential in pavement’s design. FE model created in Simulia Abaqus is used. Model is validated with analytical results from VEROAD.

8

Wybrane zagadnienia dynamiki nawierzchni drogowej podatnej. Zastosowanie mes przy wykorzystaniu programu ABAQUS

Tutka P., Nagórski R.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

1588--1594, CD

PL

Podstawowym celem pracy jest budowa modelu numerycznego nawierzchni drogowej służącego do analizy dynamicznej wraz z jego walidacją i analizą czynników mających wpływ na poprawność wyników. Dodatkowo celem jest zbadanie wpływu efektów dynamicznych na ugięcia i kluczowe odkształcenia przy wymiarowaniu nawierzchni w porównaniu z wynikami analizy statycznej MES i wynikami obliczeń za pomocą programu VEROAD (przy wykorzystaniu metod analitycznych). Do wyznaczenia stanu przemieszczeń i odkształceń został użyty program ABAQUS/Explicit. Zastosowano model trójwymiarowy MES, tj. przyjęto obszar 3D modelowany elementami skoń-czonymi, dokonano wyznaczenia rozmiarów tego obszaru wraz z odpowiednimi warunkami brzegowymi. Zamodelowano dwie drogowe konstrukcje nawierzchni, o liniowo-sprężystych własnościach materiałowych. Wpływ lepko-sprężystości warstw asfaltowych został uwzględniony przez przyjęcie modułów dynamicznych sztywności jako modułów sprężystości. W obliczeniach uwzględniono dwie prędkości obciążenia odpowiadające ruchowi pojazdów ciężkich – małą prędkość 5 km/h i typową 60 km/h. Wykazano, że przy przyjętych założeniach i danych wpływ efektów dynamicznych w porównaniu do modeli statycznych jest praktycznie pomijalnie mały.

EN

The main purpose of the paper is to create a numerical model for pavement dynamic analysis, including its validation and analysis of the factors affecting the correctness of the results. Another aim is to examine the impact of dynamic effects on the deflections and key strains, with a comparison to the results of the static FEM analysis and results of computation from VEROAD program (using analytical methods). ABAQUS/Explicit program was used to determine key components of displacements and strains. A 3D FE model was applied. Studies included determination of the size of the domain modeled by finite elements and boundary conditions. Two pavement models were analysed and linear-elastic material properties were assumed. Viscoelastic properties of asphalt layers were taken into account by the use of dynamic stiffness modulus as elastic modulus. The experimental program for this study included two different load speeds corresponding to the traffic of heavy vehicles – the small speed 5 km/h and typical one 60 km/h. It has been proved that for assumed data the dynamic effects in comparison to static behavior of the pavement can be neglected.

9

Determination of complete equilibrium paths for an unsymmetrical two degrees of freedom mechanical system

Tutka P., Kwaśniewski L.

Logistyka

|

2014

|

nr 6

10745--10756

EN

Paper presents determination of complete equilibrium paths in three dimensional parametric space for a selected unsymmetrical mechanical system. Considered system is build of two rigid bars, connected each other and with ground by pinned joint and two springs, spiral and linear. The aim of this paper is to show primary and secondary equilibrium paths in three dimensional parametric space, where coordinates are two degrees of freedom and applied force. Method, which is used to obtain equilibrium paths, was described by second author in his previous paper, where symmetrical Misses truss was considered. Authors focused on showing relation between primary and secondary paths for different parameters such as ratio of springs stiffness and geometry of the system.

PL

Praca przedstawia wyznaczenie kompletnych ścieżek równowagi w trójwymiarowej przestrzeni parametrycznej, dla wybranego niesymetrycznego układu mechanicznego. Rozpatrywany układ zbudowany jest z dwóch sztywnych prętów, połączonych ze sobą i z podłożem za pomocą przegubów, sprężyny skrętnej i liniowej. Celem pracy jest pokazanie ścieżki pierwotnej i wtórnych w przestrzeni konfiguracyjnej, której współrzędne bezwymiarowe reprezentują dwa stopnie swobody i parametr obciążenia. Zastosowana procedura wyznaczania ścieżek równowagi została opisana we wcześniejszej publikacji drugiego autora, dotyczącej symetrycznej kratownicy Misesa. W niniejszej pracy skoncentrowano uwagę na pokazaniu relacji pomiędzy ścieżkami wtórnymi i pierwotną dla zmiennych parametrów wejściowych opisujących geometrię układu i stosunek sztywności podatnych łączników (sprężyn).